(57)【要約】【課題】  ブロー成形法を用いた中空構造体の形成には、樹脂の厚みを全体にわたって均一に制御すること、および複雑な構造体を形成することが困難だった。【解決手段】  射出成形したポリグリコール酸樹脂からなる芯体の外周面に、密着して被覆するようにアルカリ耐性樹脂を射出成形することによって複合構造体を形成し、該複合構造体をアルカリ性溶液に浸漬し、前記芯体を溶出させることによって樹脂製中空体を形成する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形機を用いた樹脂製中空体製造方法であって、
内型内に溶融したポリグリコール酸樹脂を注入する工程と、
内型を冷却してポリグリコール酸樹脂を固化することにより芯体を形成する工程と、
芯体から内型を離型し、芯体の外面と隙間空間を形成するように外型を設置する工程と、
前記隙間空間に前記ポリグリコール酸樹脂の融点よりも低い温度で溶融したアルカリ耐性樹脂を注入する工程と、
外型を冷却してアルカリ耐性樹脂を固化することにより芯体及びアルカリ耐性樹脂からなる複合構造体を形成する工程と、
前記複合構造体をアルカリ性溶液に浸漬して前記芯体を溶出させる工程を備えること
を特徴とする樹脂製中空体製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外面形状と内面形状を自由に設計することができる樹脂製中空体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、飲料水用容器、化粧品用容器、および医療用の薬液導入器等に用いられる樹脂製の中空構造体は、ブロー成形により製造されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１１７２６９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ブロー成形による中空構造体は、あらかじめ加熱した樹脂製の前躯体を金型内でエアにより膨張させ、金型内面に圧接させることにより形成するため、中空構造体の外面形状は金型に沿って成形されるが、内面形状については直接形状を決定するための型は存在しない。したがって、ブロー成形によって形成された中空構造体の内面形状を自由に設計することは困難であった。
【０００５】
一方、従来の射出成形によれば金型を分割して用いることによって、中空構造体の内面形状についても設計することは可能であるが、複雑な形状を設計するほど金型を準備するためのコストが増大するという問題があった。
【０００６】
本願発明は、外面形状及び内面形状を自由に設計することができる樹脂製の中空構造体（以下、樹脂製中空体という）を低コストに製造する方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本願発明に係る樹脂製中空体の製造方法は、射出成形機を用いた樹脂製中空体製造方法であって、内型内に溶融したポリグリコール酸樹脂を注入する工程と、内型を冷却してポリグリコール酸樹脂を固化することにより芯体を形成する工程と、芯体から内型を離型し、芯体の外面と隙間空間を形成するように外型を設置する工程と、前記隙間空間に前記ポリグリコール酸樹脂の融点よりも低い温度で溶融したアルカリ耐性樹脂を注入する工程と、外型を冷却してアルカリ耐性樹脂を固化することにより芯体及びアルカリ耐性樹脂からなる複合構造体を形成する工程と、前記複合構造体をアルカリ性溶液に浸漬して前記芯体を溶出させる工程を備えることを特徴とする。
【０００８】
芯体は、ポリグリコール酸樹脂を溶融させた状態で内型に注入し、射出成形して形成するものである。内型の内面形状は、本願方法によって製造される樹脂製中空体の内面形状と同形の形状に形成されている。
【０００９】
ポリグリコール酸樹脂の溶融温度は２００℃〜２７０℃であることが好ましい。溶融温度が高くなりすぎると熱分解を受けやすくなる。
【００１０】
アルカリ耐性樹脂は芯体よりも融点の低い物質であり、芯体の融点よりも低い温度で溶融された状態で射出成形される。したがって、アルカリ耐性樹脂の溶融温度は１７０℃〜２００℃であることが好ましい。このような温度範囲の溶融温度とすることにより、溶融したアルカリ耐性樹脂と接触した芯体を変形させることなく、アルカリ耐性樹脂の射出成形を行うことができる。
【００１１】
アルカリ耐性樹脂としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、またはＡＢＳ樹脂、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）を用いることが好ましい。
【００１２】
アルカリ耐性樹脂が射出成形されて固化すると、芯体の外表面をアルカリ耐性樹脂が被覆した状態の複合構造体が形成される。複合構造体は、一部において芯体が露出していることが好ましい。芯体が露出していることによって、複合構造体をアルカリ性溶液に浸漬した際に、露出した芯体部分から溶出させることができるからである。
【００１３】
芯体の溶出に使用するアルカリ性溶液は水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液等を用いることが好ましい。
【００１４】
また、前記ポリグリコール酸樹脂は、脂肪族ポリエステルが混合されまたは共重合されてなるものであってもよい。このような組成とすることにより、ポリグリコール酸樹脂を溶融させる際の温度を適度に低く調節することができるためである。
【発明の効果】
【００１５】
本願発明によると、外面形状と内面形状を自由に設計した樹脂製中空体を作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】芯体１９を形成する様子を示した射出成形金型１１の断面図である。
【図２】複合構造体２３を形成する様子を示した射出成形金型１１の断面図である。
【図３】複合構造体２３から芯体１９を溶出させる工程を示す図である。
【図４】樹脂製中空体１０の完成品の断面図を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本願発明の実施例について図面を参照しながら詳しく説明する。
【００１８】
図１及び図２には、本願発明に係る樹脂製中空体１０の製造に用いられる射出成形金型１１の概略図を示している。射出成形金型１１は、固定金型１２ａ、１２ｂ、ブロック１３、及び移動金型１４を備えており、ブロック１３にはアンギュラピン１５が設置されている。
【００１９】
また、固定金型１２とブロック１３との間には割型に形成された内型１６又は外型１７が設置され、固定金型１２の上端から内型１６及び外型１７の内側まで連通して形成されるランナー１８を通して溶融された樹脂を注入可能に構成されている。ランナー１８の開口部にはシリンダー２０、２１が連接されることによって、それぞれのシリンダーから溶融した樹脂が金型内へ射出されるように構成されている。
【００２０】
また、ブロック１３には凹部１３１が形成されている。内型１６によって形成された芯体１９は内型１６の離型後も凹部１３１に固定された状態で保持され、ブロック１３における位置を固定したまま外型１７に変更することができる。
【００２１】
なお、凹部１３１は芯体１９の内部に向かって食い込むように凸形状に形成されても芯体１９をブロック１３に固定する効果を発揮することができるものである。
【００２２】
以下、本願発明にかかる方法について詳しく説明する。
【００２３】
図１（ａ）に示すように、射出成形金型１１に内型１６を設置し、固定金型１２ａ及びブロック１３で挟持し固定する。次に、シリンダー２０から内型１６内に加熱により溶融されたポリグリコール酸樹脂（以下、樹脂Ｇとする）を、ランナー１８ａを介して注入する。樹脂Ｇの溶融温度は、２３０℃〜２４０℃に設定した。なお、ポリグリコール酸樹脂の融点は約２３０℃である。
【００２４】
続いて、内型１６を冷却し、樹脂Ｇを固化することにより芯体１９を形成する。
【００２５】
芯体１９が形成された後、図１（ｂ）に示すようにブロック１３及び移動金型１４を下方へ移動させ、離型する。内型１６は、アンギュラピン１５に沿って斜め上方へ離型するので芯体１９の上部が下部よりも幅広な形状であっても芯体１９を破損させることなく離型することができる。内型１６が離型しても芯体１９はブロック１３の凹部１３１に下部を固定されて保持されている。このため、移動金型１４の下方に設置されている移動ダイプレート盤（二点鎖線で示す）を軸回転させることにより芯体１９をブロック１３に固定したまま固定金型１２ｂの直下へ移動させることができる。
【００２６】
次に、固定金型１２ｂの直下へ移動させた芯体１９に対して、図２（ａ）に示すように固定金型１２ｂ及び外型１７を設置する。設置された外型１７と芯体１９との間には隙間空間２２が形成される。
【００２７】
当該隙間空間２２にはアルカリ耐性樹脂を注入するが、本実施例においてはポリプロピレン樹脂（以下、樹脂Ｐとする）を用いた。
【００２８】
シリンダー２１内に投入された樹脂Ｐは、シリンダー２１内で加熱されて溶融状態となる。樹脂Ｐを溶融する溶融温度は、１７０℃〜１８０℃に設定した。
【００２９】
樹脂Ｐが溶融された後、図２（ｂ）に示すようにランナー１８ｂの開口部と連接されたシリンダー２１の先端から樹脂Ｐが隙間空間２２へ注入されて射出成形される。樹脂Ｐは芯体１９の融点よりも低い温度で溶融された状態で隙間空間２２へ注入されるため、溶融状態の樹脂Ｐが芯体１９に接触することによっても芯体１９が熱によって変形することはなく、芯体１９の外面形状を保持することができる。
【００３０】
注入された樹脂Ｐは、隙間空間２２へ注入されることにより芯体１９の外表面を被覆した後、外型１７の冷却により固化する。固化した樹脂Ｐは芯体１９と一体となり、複合構造体２３を形成する。この時、樹脂Ｐの内面形状は芯体１９の外面形状と同じ形状を形成すると共に、樹脂Ｐの外面形状は外型１７の内面形状と同じ形状を形成した状態で固化することで、樹脂Ｐが目的物である中空樹脂構造物１０を構成する。
【００３１】
また、前述したように芯体１９の下部はブロック１３の凹部１３１に嵌め込まれた状態で固定されているため、その後樹脂Ｐが注入されて形成された複合構造体２３は、芯体１９の下部部分には樹脂Ｐが被覆されず、芯体１９が露出した状態で形成することができる。
【００３２】
図３には、複合構造体２３を外型１７から離型してアルカリ性溶液２４に浸漬し、芯体１９を溶出させる様子を示している。芯体１９を形成する樹脂Ｇは、アルカリ性溶液２４中で加水分解反応により分解されて溶出し、樹脂Ｐから離脱する。一方、樹脂Ｐはアルカリ性溶液２４によっては分解されることはなく、外型１７内で形成された形状を保ったまま残存する。本実施例においては、アルカリ性溶液２４として水酸化ナトリウム水溶液（Ｐｈ＞１０）を用いた。
【００３３】
芯体１９の溶出終了後、残存した樹脂Ｐを取り出し、水で洗浄後乾燥して樹脂製中空体１０を完成させる。
【００３４】
図４は本願発明により形成した樹脂製中空体１０の一実施例を断面図により示したものである。本実施例によれば、樹脂製中空体１０は外面Ｆの断面形状が略矩形形状であるのに対し樹脂製中空体１０の内面ｆの断面形状が略長円形状であるような、外面Ｆと内面ｆの形状が全く異なる形状を有している。さらに、開口部の内径が底部の内径よりも小さくなるように形成されている。
【００３５】
また、このような外面Ｆと内面ｆとの形状が異なるように設計することができることによって、図１に示すように底部肉厚ｄよりも角部肉厚Ｄを厚く形成することができる。樹脂製中空体１０を重厚感のあるデザインを有する化粧品用容器として使用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
内面形状または外面形状に任意の装飾構造を備える飲料水用容器、化粧品用容器、または外部に多数の管状体を突出して備える医療用の薬液導入器等、自由な構造設計に基づく樹脂製中空体を製造することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１０  樹脂製中空体
１１  射出成形金型
１２  固定金型
１３  ブロック
１４  移動金型
１６  内型
１７  外型
１９  芯体
２２  隙間空間
２３  複合構造体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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